Cada ser humano usa, de media, 30 kg de plástico al año. Dado que la esperanza de vida mundial es actualmente de aproximadamente 70 años, cada persona desechará unas dos toneladas métricas de plástico en su vida. Multiplique eso por el número de personas en la tierra, que crece constantemente, y el total es asombroso.

A la luz de esta, Francesco Stellacci, profesor titular y director del Laboratorio de Nanomateriales e Interfaces Supramoleculares de la Escuela de Ingeniería de EPFL, Empezó a pensar si había una forma de solucionar el problema de los plásticos usados ​​y reciclarlos de forma más eficaz. Stellacci estableció una colaboración con el Prof. Sebastian J. Maerkl en el Instituto de Bioingeniería en EPFL y decidieron co-asesorar a un Ph.D. estudiante, Simone Giaveri, el equipo ha publicado sus conclusiones, basado en la investigación científica, en Materiales avanzados .

Después de revisar las opciones de reciclaje de plástico existentes disponibles, los ingenieros decidieron idear un enfoque completamente nuevo. "Cuando utilizamos plásticos biodegradables, el proceso de degradación deja residuos que deben almacenarse o enterrarse. Cuanta más tierra se asigne para esto, menos tierra disponible para la agricultura, y hay consecuencias ambientales a tener en cuenta ya que el producto de la biodegradación necesariamente cambia el ecosistema del área, ", dice Stellacci. Entonces, ¿cómo podemos encontrar una solución integral al problema del reciclaje de plásticos? Parte de la respuesta podría muy bien provenir de la naturaleza misma.

Un collar de perlas

Las proteínas son uno de los principales compuestos orgánicos que componen nuestro mundo. Como el ADN forman parte de la familia de los polímeros; las proteínas son largas cadenas de moléculas, o monómeros, conocidos como aminoácidos. "Una proteína es como un collar de perlas, donde cada perla es un aminoácido. Cada perla tiene un color diferente, y la secuencia de colores determina la estructura de la cuerda y, en consecuencia, sus propiedades. En naturaleza, las cadenas de proteínas se rompen en los aminoácidos constituyentes y las células vuelven a unir dichos aminoácidos para formar nuevas proteínas, es decir, crean nuevas cadenas de perlas con una secuencia de colores diferente ", dice Giaveri.

En el laboratorio, Giaveri inicialmente intentó replicar este ciclo natural, fuera de los organismos vivos. "Seleccionamos proteínas y las dividimos en aminoácidos. Luego, colocamos los aminoácidos en un sistema biológico libre de células, que ensamblaron los aminoácidos de nuevo en nuevas proteínas con estructuras y aplicaciones completamente diferentes, ", explica. Por ejemplo, Giaveri y Stellacci transformaron con éxito la seda en una proteína utilizada en tecnología biomédica. "En tono rimbombante, cuando descompone y ensambla proteínas de esta manera, la calidad de las proteínas producidas es exactamente la misma que la de una proteína recién sintetizada. En efecto, estas construyendo algo nuevo, "Dice Stellacci.

El plástico es un polímero también

Entonces, ¿cuál es la conexión entre el ensamblaje de proteínas y el reciclaje de plástico? Debido a que ambos compuestos son polímeros, los mecanismos que ocurren naturalmente en las proteínas también podrían aplicarse a los plásticos. Si bien esta analogía puede parecer prometedora, Stellacci advierte que el desarrollo de tales métodos no sucederá de la noche a la mañana. "Requerirá una mentalidad radicalmente diferente. Los polímeros son cadenas de perlas, pero los polímeros sintéticos están hechos principalmente de perlas todas del mismo color y cuando el color es diferente, la secuencia de color rara vez importa. Es más, no tenemos una forma eficiente de ensamblar polímeros sintéticos a partir de perlas de diferentes colores de una manera que controle su secuencia ". sin embargo, que este nuevo enfoque del reciclaje de plástico parece ser el único que realmente se adhiere al postulado de una economía circular. "En el futuro, la sostenibilidad implicará llevar el reciclaje al extremo, arrojar muchos objetos diferentes juntos y reciclar la mezcla para producir cada día un material nuevo diferente. La naturaleza ya hace esto ", concluye.